ES2791679T3

ES2791679T3 - Sílices

Info

Publication number: ES2791679T3
Application number: ES06820503T
Authority: ES
Inventors: Peter William Stanier
Original assignee: PQ Silicas UK Ltd
Current assignee: PQ Silicas UK Ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2026-12-12
Also published as: US9968802B2; BRPI0619901B1; AU2006325386A1; EP1976482B1; US20090010973A1; RU2008128435A; CN101330897B; GB0525369D0; PL1976482T3; SI1976482T1; EP1976482A1; JP5463035B2; KR20080081932A; KR101377083B1; AU2006325386B2; CN101330897A; AU2006325386B8; RU2431465C2; BRPI0619901A2; WO2007068916A1

Abstract

Partículas de sílice precipitada amorfa con un valor de absorción de aceite de 85 cm3/100 g o menos, un diámetro mediano másico de partículas d50 de menos de 3 μm y un valor d90, donde el 90 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor d90, de 6 μm o menos, un valor d99, donde el 99 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor d99, de 10 μm o menos.

Description

DESCRIPCIÓN

Sílices

[0001] La presente invención se refiere a partículas de sílice precipitada amorfa para su uso, por ejemplo, como agentes abrasivos en composiciones orales. La invención también se refiere a procesos para preparar los abrasivos y a composiciones orales, como pastas de dientes, que limpian los dientes sin un exceso de abrasión de la dentina o el esmalte.

[0002] Las composiciones orales, como pastas de dientes, están bien caracterizadas en la literatura y se describen muchas composiciones en memorias de patente y en otros documentos. Se utilizan para ayudar a eliminar partículas de alimentos, manchas y películas bacterianas de las superficies dentales. Los abrasivos se formulan en pastas de dientes como principal agente de limpieza. Entre los abrasivos usados habitualmente se encuentran las alúminas, carbonatos de calcio y fosfatos de calcio. Más recientemente, se han adoptado sílices sintéticas debido a su eficiencia de limpieza, compatibilidad con otros ingredientes y otras propiedades físicas, como el índice de refracción.

[0003] Para lograr la limpieza, por lo general, se ha aceptado que el abrasivo debe proporcionar cierto grado de abrasividad en la superficie dental. Esta abrasividad se debe mantener a un nivel lo suficientemente bajo como para que las superficies de los dientes, especialmente la dentina, no se vean dañadas permanentemente por las rutinas de cepillado diario. La tasa de eliminación del esmalte no debería ser superior a la tasa de renovación natural a través de la remineralización.

[0004] Un problema general de los sistemas de limpieza abrasiva, y en concreto de las pastas de dientes abrasivas, es la relación proporcional entre limpieza y abrasión: se acepta que cualquier cambio en el tipo o cantidad de abrasivo en una composición que derive en una mejor limpieza derivará también generalmente en una mayor abrasión de la superficie que se quiere limpiar. Este hecho resultará especialmente poco deseable cuando esa superficie sea la superficie de un diente. En consecuencia, se acepta generalmente que cualquier reducción de la abrasión en una composición de limpieza provocará un descenso del rendimiento de limpieza. Por lo tanto, en el libro de Morton Pader titulado «Oral Hygiene Products and Practice» (Cosmetic Science and Technology Series vol. 6, 1987, págs. 248-249) se afirma que, conforme aumenta la abrasividad del dentífrico, se forma una menor película de manchas sobre los dientes limpios y se elimina una mayor película de manchas de los dientes previamente manchados. Esta correlación entre los valores de poder de limpieza y abrasividad (expresada como valor de RDA - valor del ensayo de abrasión de la dentina radioactiva) para sistemas abrasivos se utilizó como base para aceptar el RDA como control del poder de limpieza de una composición oral.

[0005] A menudo, las sílices amorfas producidas sintéticamente son el componente abrasivo preferido en composiciones orales y se pueden adaptar fácilmente durante el proceso de producción para que presenten características abrasivas predeterminadas y otras características físicas adecuadas para su uso en composiciones orales. Las sílices precipitadas resultan especialmente útiles como componentes abrasivos.

[0006] Resultaría especialmente deseable proporcionar abrasivos adecuados, que rompan la correlación entre limpieza y abrasión, especialmente para su uso en composiciones orales para la limpieza de dientes, donde la abrasión y la erosión del tejido gingival o de la superficie del diente pueden derivar en problemas tales como caries o un exceso de sensibilidad al calor o al frío. Asimismo, sería muy deseable que se redujese la abrasividad de las sílices ya existentes sin necesidad de modificar el procesamiento químico que deriva en la precipitación de la sílice, y sin una pérdida de poder de limpieza de la sílice en los dentífricos.

[0007] En los documentos WO 2005/067876 A1 y WO 2005/065634 se da a conocer una sílice precipitada para su uso como potenciador de limpieza con un RDA de medio a alto, normalmente de 100 a 220, y una absorción de aceite de 50 a 130 cm3/100 g. La sílice posee una granulometría media en peso de al menos 2 pm, más frecuentemente de al menos 3 pm, medida mediante el Mastersizer™ de Malvern. La granulometría deseada de la sílice se obtiene sometiendo a la sílice a una etapa de molienda por micronización. En estos documentos no se menciona la adaptación de la distribución granulométrica de la sílice, limitando el volumen de las partículas por encima de ciertos diámetros de partícula, con el fin de obtener una buena limpieza con una baja abrasión a partir de una composición oral. En el documento EP1410789 se describe una composición oral que comprende una sílice abrasiva.

[0008] Un primer aspecto de la invención describe partículas de sílice precipitada amorfa con un valor de absorción de aceite de 85 cm3/100 g o menos, un diámetro mediano másico de partículas d⁵⁰de menos de 3 pm, un valor dg⁰, donde el 90 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor dgg, de 6 pm o menos, un valor dgg, donde el 99 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor dgg, de 10 |jm o menos.

[0009] Preferiblemente, las partículas de sílice precipitada amorfa son de estructura media, baja estructura o muy baja estructura. Las sílices de la invención más preferidas para limpieza poseen una muy baja estructura. La estructura de las sílices precipitadas está relacionada con el empaquetamiento de las partículas agregadas y se puede medir empleando diversas técnicas, incluyendo la absorción de aceite y la porosimetría de intrusión de mercurio. Esto se describe en «Cosmetic properties and structure of fine-particle synthetic precipitated silicas» de S.K. Wason; J. Soc. Cosmet. Chem, 29, 497 - 521 (agosto de 1978).

[0010] Las partículas de sílice de la invención ofrecen un novedoso rango de propiedades, que combinan una baja abrasividad controlada junto con un excelente rendimiento de limpieza, especialmente en una composición oral tal como una pasta de dientes.

[0011] En la técnica se conocen abrasivos de sílice precipitada y métodos para su preparación. Se mezcla solución de silicato de metal alcalino con ácido, opcionalmente en presencia de un electrolito, se agita y se filtra la sílice precipitada. A continuación, la torta de filtración de precipitado resultante se lava, se seca y se muele hasta el tamaño deseado. Las sílices precipitadas se preparan, por ejemplo, de acuerdo con métodos generales en la patente estadounidense n.° 5,447,704 expedida el 5 de Sep de 1995 a Aldcroft et al. y la Patente Europea EP 0 308 165 A1 de Aldcroft et al., publicada el 22 de marzo de 1989, cuyos procesos se incorporan en el presente documento mediante referencia.

[0012] En el documento US 5,447,704 se da a conocer un método de preparación de una sílice precipitada amorfa, adecuada para su uso como abrasivo de pasta de dientes, y que presenta.

i) una superficie en el rango de aproximadamente 10 a aproximadamente 450 m2/g,

ii) una granulometría media en peso en el rango de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 micras, iii) un valor de abrasión Perspex en el rango de aproximadamente 23 a aproximadamente 35 y, opcionalmente,

iv) una absorción de aceite en el rango de aproximadamente 60 a aproximadamente 110 cm3/100 g, que se produce mediante la reacción de silicato de sodio, que presenta una relación sílice:Na²O en el rango de 1,8:1 a 3,5:1, con ácido mineral, con la concentración y el volumen de los reactantes controlados para obtener una reacción en el rango de pH de aproximadamente 10 a aproximadamente 10,5, en presencia de un electrolito hidrosoluble que comprende un catión seleccionado del grupo que comprende aluminio, magnesio, calcio, sodio y potasio con un anión asociado seleccionado del grupo que comprende bromo, carbonato, cloruro, nitrato, acetato y sulfato, donde la relación de peso entre electrolito y sílice es de aproximadamente 0,1:1 a aproximadamente 2:1, llevándose a cabo la reacción de precipitación en el rango de temperatura de aproximadamente 95 °C a aproximadamente 100 °C.

[0013] Opcionalmente, el medio de reacción se somete a una etapa de envejecimiento hidrotérmico durante la etapa final de adición de ácido para proporcionar materiales con menores superficies.

[0014] En el documento EP 0308 165 se incluye un método para preparar sílices amorfas, especialmente sílices precipitadas, adecuadas para su uso como abrasivo de pasta de dientes, y que presentan:

i) una superficie de BET en el rango de aproximadamente 420 a aproximadamente 550 m2/g,

ii) una granulometría media en peso en el rango de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 micras, iii) un valor de abrasión Perspex en el rango de aproximadamente 15 a aproximadamente 28,

iv) un diámetro medio de poro en el rango de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 8,0 nm, v) una transmisión de al menos aproximadamente un 70 % en el rango de índice de refracción de 1,444 a 1,460, que se produce mediante la reacción de silicato de sodio, que presenta una relación sílice:Na²O en el rango de 3,2:1 a 3,4:1, con ácido mineral, con la concentración y el volumen de los reactantes controlados para obtener una reacción en el rango de pH de aproximadamente 10 a aproximadamente 10,5, en presencia de un electrolito hidrosoluble que comprende un catión seleccionado de entre sodio y potasio con un anión asociado seleccionado de entre cloruro y sulfato, donde la relación de peso entre electrolito y sílice es de aproximadamente 0,4:1 a aproximadamente 1,2:1, llevándose a cabo la reacción de precipitación en el rango de temperatura de aproximadamente 45 °C a aproximadamente 55 °C, volviéndose ácido entonces el pH del medio de reacción mediante la adición de un ácido mineral, separando y lavando el producto de sílice resultante. Opcionalmente, el medio de reacción se somete a una etapa de envejecimiento hidrotérmico durante la etapa final de adición de ácido para proporcionar materiales con menores superficies.

[0015] De manera convencional, se utiliza un molino mecánico, como un molino de martillos, para moler la sílice precipitada tras el lavado y el secado. Esta forma de molienda produce generalente diámetros de partícula medianos en peso del orden de 20 a 7 pm. Para conseguir las granulometrías más pequeñas necesarias para las sílices precipitadas de la invención, se necesita un proceso de molienda con un consumo de energía considerablemente mayor. Un proceso adecuado para obtener partículas de sílice precipitada amorfa de la invención es la micronización utilizando un micronizador de chorro o tipo pancake, o micronización de lecho fluidizado, incluyendo micronizadores de chorro opuesto. Opcionalmente, el material se puede someter a clasificación, cribado o tamizado en cualquier etapa del proceso con el fin de optimizar el proceso y para eliminar el exceso de partículas grandes, de manera que se puedan obtener las distribuciones granulométricas preferidas de las partículas de sílice de la invención.

[0016] El proceso preferido de micronización de las partículas de sílice para obtener el diámetro mediano másico de partículas necesario se lleva a cabo utilizando un molino de energía de fluido o micronizador con clasificador de aire integral. Normalmente, la energía de fluido es aire, aunque también puede ser vapor sobrecalentado, especialmente si se necesita un mayor aporte de energía.

[0017] El diámetro mediano másico de partículas de las partículas de sílice se determina mediante difracción láser utilizando un Mastersizer de Malvern modelo S, con una lente 300 RF (rango de medición 0,05 - 3480 pm), software Mastersizer de Malvern v. 2.18 y una unidad de dispersión DIF 2012. Este instrumento, fabricado por Malvern Instruments, Malvern, Worcestershire (R. Unido), utiliza la teoría de Mie para calcular la distribución granulométrica. La teoría de Mie predice cómo se dispersa la luz mediante partículas esféricas y tiene en cuenta el índice de refracción de las partículas. El valor real utilizado para el índice de refracción de sílice es de 1,4564 y 0,1 para el índice de refracción imaginario de la partícula (la absorción de luz), con dispersante de agua con un índice de refracción de 1,33.

[0018] Antes de la medición, la muestra se dispersó ultrasónicamente en agua durante 2,5 minutos en una configuración de energía del 50 % para formar una suspensión acuosa. La velocidad de bombeo, es decir, la velocidad con la que la muestra dispersa pasa a través del instrumento, se ajusta al 50 % (1250 /- 20 r.p.m.). La velocidad del agitador, es decir, la velocidad con la que las partículas de sílice se agitan dentro de la unidad de dispersión, se ajusta al 50 % (530 /- 5 rpm). La luz láser de baja potencia con 2-5 mW de He/Ne (longitud de onda 632,6 nm) pasa a través de una celda de flujo que contiene las partículas dispersas en agua desionizada. La intensidad de la luz dispersa se mide en función del ángulo y estos datos se utilizan para calcular una distribución granulométrica aparente. El volumen y, por lo tanto, el diámetro mediano másico de partículas (d⁵ü) o percentil 50, y el volumen y, por lo tanto, el porcentaje en peso de material por debajo de cualquier tamaño especificado (como dg⁰and dgg) se obtienen fácilmente a partir de los datos generados por el instrumento, asumiendo una densidad constante para las partículas. A lo largo de la descripción, se emplean medidas de granulometría basadas en el peso, asumiendo una densidad constante, aunque, alternativamente, estas se pueden expresar como medidas de granulometría basadas en el volumen, sin necesidad de presuponer la densidad.

[0019] Convenientemente, las partículas de la invención poseen un diámetro mediano másico de partículas dso de menos de 3 pm, preferiblemente de menos de 2,8 pm, más preferiblemente de menos de 2,5 pm. El diámetro mediano de las partículas es el diámetro por el cual existen iguales pesos de partículas menores que el diámetro mediano y mayores que el diámetro mediano (determinado mediante medición de dispersión de luz, según se detalla en el presente documento).

[0020] En el caso de las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención, hay presentes relativamente pocas partículas de granulometría grande, ya que estas pueden derivar en un aumento del raspado, abrasión y una mala sensación en la boca cuando se utiliza el abrasivo en una composición oral, tal como una pasta de dientes. Por lo tanto, el valor dg⁰para las partículas de sílice (el valor dg⁰es el diámetro en el que el 90 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor de diámetro dgü) es de 6 pm o menos, incluso más preferiblemente de 5 pm o menos, incluso más preferiblemente de 4,5 pm o menos. El valor dgg para las partículas de sílice (el valor dgg es el diámetro en el que el gg % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor de diámetro dgg) es de 10 pm o menos, incluso más preferiblemente de g pm o menos, más preferiblemente de 7 pm o menos.

[0021] Convenientemente, el valor dso de las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención es de 0,5 |jm o más, preferiblemente de 1 jm o más. Convenientemente, el valor dgo de las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención es de 2 jm o más. Convenientemente, el valor dgg de las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención es de 3 jm o más. Unos valores menores pueden derivar en una pérdida del poder de limpieza.

[0022] Las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención están preferiblemente en un estado relativamente seco para asegurar un polvo de flujo libre sin microbios ni problemas de conservación. Convenientemente, el contenido de humedad física de las partículas de la invención es de un 25 % en peso o menos, preferiblemente de un 15 % en peso o menos, más preferiblemente de un 5 % en peso o menos. Convenientemente, el material se seca antes de la molienda.

[0023] El contenido de humedad física se determina mediante la pérdida en peso de las partículas de sílice cuando se secan hasta un peso constante en un horno eléctrico a 105 °C.

[0024] Las partículas de sílice precipitada adecuadas de la invención tendrán un valor de abrasión Perspex menor de 20, preferiblemente menor de 16, más preferiblemente menor de 15, incluso más preferiblemente menor de 10.

[0025] El ensayo de valor de abrasión Perspex® (PAV) se utiliza para medir la abrasividad de una partícula abrasiva para su uso en una pasta de dientes. Este ensayo se basa en un cabezal de cepillo de dientes que cepilla una placa de Perspex® en contacto con una suspensión de la sílice en una mezcla de sorbitol/glicerol. El Perspex® posee una dureza similar a la dentina, por lo que es probable que un sistema abrasivo que produzca rasguños en Perspex® tenga un efecto similar en la dentina. La composición de lechada es la siguiente:

Sílice, 2,5 gramos

Glicerol, 10,0 gramos

Jarabe de sorbitol, 23,0 gramos (el jarabe contiene un 70 % de sorbitol y un 30 % de agua en peso)

[0026] Todos los componentes de la lechada se pesan en un vaso de precipitado y se dispersan durante 2 minutos a 1500 rpm utilizando un agitador simple. Para el ensayo, se utiliza una lámina estándar de 110 mm x 55 mm x 3 mm de Perspex® acrílico fundido claro, grado 000, fabricado por Lucite International UK Ltd.

[0027] El ensayo se lleva a cabo utilizando un comprobador de abrasión de pintura húmeda producido por Sheen Instruments. La modificación consiste en cambiar el soporte, de manera que se pueda utilizar un cepillo de dientes en lugar de un pincel. Además, se añadió un peso de 400 g al conjunto de cepillo, con un peso de 145 g, para obligar al cepillo a ejercer fuerza sobre la lámina de PERSPEX®. El cepillo de dientes presenta un cabezal de corte plano de nailon con múltiples bucles y con filamentos de terminaciones redondeadas y textura media, por ejemplo, el diseño para salud de las encías Professional Mentadent® P, o un cepillo de dientes equivalente.

[0028] Se calibra un galvanómetro utilizando un cabezal detector de brillo 45 Plaspec y una placa reflectante convencional (50 % de brillo). La lectura del galvanómetro se ajusta a un valor de 50 en estas condiciones. A continuación, se realiza la lectura de la nueva lámina de PERSPEX® utilizando la misma disposición de reflectancia.

[0029] Posteriormente, la nueva pieza de lámina de PERSPEX® se encaja en un soporte. Se colocan 2 ml de la sílice dispersa, lo suficiente como para lubricar completamente los trazos del cepillado, sobre la lámina, y el cabezal del cepillo desciende hasta la lámina. La máquina se enciende y la lámina se somete a 300 movimientos del cabezal del cepillo cargado. Se extrae la lámina del soporte y se enjuaga la totalidad de la suspensión. A continuación, se seca y se vuelve a determinar su valor de brillo. El valor de abrasión es la diferencia entre el valor de brillo sin abrasión y el valor de brillo tras la abrasión.

[0030] Con este procedimiento de ensayo, al aplicarse a abrasivos conocidos de la siguiente granulometría mediana másica, se obtuvieron los siguientes valores:

Carbonato de calcio (15 jm ) - 32

Xerogel de sílice (10 jm ) preparado mediante el método de UK 1264292 - 25

Trihidrato de alúmina (Gibbsite) (15 |jm) -16

Pirofosfato de calcio (10 jm ) -14

Dihidrato de difosfato dicálcico (15 jm ) - 7

[0031] Las partículas de sílice precipitada adecuadas de la invención tendrán un valor de abrasión de la dentina radioactiva (RDA) de polvo de sílice menor de 250, preferiblemente menor de 200, más preferiblemente menor de 150, incluso más preferiblemente menor de 130.

[0032] El ensayo de abrasión de la dentina radioactiva (RDA) también se utiliza para controlar la abrasividad de los sistemas abrasivos para su uso en pastas de dientes. El método permite la medición del polvo abrasivo de sílice o una composición oral que contiene el polvo abrasivo de sílice.

[0033] El procedimiento sigue el método para evaluar la abrasividad de una composición oral recomendado por la Asociación Dental Americana (American Dental Association) en el Journal of Dental Research 55 (4) 563, 1976. En este procedimiento, los dientes humanos extraídos se irradian con un flujo de neutrones y se someten a una rutina de cepillado estándar. El fósforo radioactivo 32 extraído de la dentina en las raíces se utiliza como índice de abrasión del polvo o composición oral analizada. También se mide una lechada de referencia que contiene 10 g de pirofosfato de calcio en 50 cm3 de solución acuosa al 0,5 % de carboximetilcelulosa de sodio, y el RDA de esta mezcla se toma de manera arbitraria como 100. La sílice precipitada de ensayo se prepara como una suspensión con la misma concentración que el pirofosfato y se somete a la misma rutina de cepillado. De este modo se obtiene el valor de RDA para el polvo abrasivo de sílice.

[0034] Para medir un valor de RDA para una composición de dentífrico que contiene una sílice de la invención o ejemplo comparativo, se prepara una lechada de ensayo a partir de 25 g de composición de dentífrico y 40 cm3 de agua y esta lechada se somete a la misma rutina de cepillado.

[0035] Las partículas adecuadas de sílice precipitada de la invención presentarán un valor de abrasión de Einlehner de menos de 10 mg/100 000 revoluciones, preferiblemente de menos de 8 mg/100 000 revoluciones, más preferiblemente de menos de 7 mg/100 000 revoluciones, más preferiblemente de menos de 6,5 mg/100 000 revoluciones y más preferiblemente de menos de 6 mg/100000 revoluciones.

[0036] El método de Einlehner es otro ensayo utilizado para medir la abrasividad de las partículas. El valor de abrasión de Einlehner (E) se mide a través del uso de un abrasímetro Einlehner AT-1000 (tipo de máquina 9452) proporcionado por Hans Einlehner, Prufmaschinenbau, Industriestrasse 3a, D-86438 Kissing (Alemania). En este ensayo, se pesa un tamiz de bronce fosforado y se expone a la acción de una suspensión acuosa de sílice al 10 % durante un número fijo de revoluciones, y la cantidad de abrasión se determina posteriormente como miligramos de latón perdidos del tamiz de bronce fosforado por 100 000 revoluciones. El tamiz de bronce fosforado es del tipo rizo largo con una finura de 28 alambres de urdimbre por cm y 24 alambres de trama por cm. El alambre de urdimbre de bronce fosforado (composición: 91,5 % Cu, 8,5 % Sn) posee un diámetro de 0,21 mm, mientras que el alambre de trama de tombac (composición recocida brillante: 80 % Cu, 20 % Zn) presenta un diámetro de 0,23 mm. El grosor del tejido es de 0,49 mm. El tamiz de ensayo estándar presenta una forma circular de 50 mm de diámetro. Los bordes deben estar rotos.

[0037] En concreto, los tamices de bronce fosforado se preparan mediante lavado en agua caliente con jabón en un baño ultrasónico durante 5 minutos, a continuación se enjuagan con agua del grifo y se vuelven a enjuagar en un vaso de precipitado que contiene 150 ml de agua situado en un baño ultrasónico. El tamiz se vuelve a enjuagar con agua del grifo, se seca en un horno configurado a 105 °C durante 20 minutos, se enfría en un desecador y se pesa por medio de una balanza analítica hasta una precisión de 0,1 mg. El tamiz de ensayo estándar no debe tocarse con los dedos sin guantes antes de su pesaje. El cilindro de ensayo de Einlehner se monta con una placa de desgaste y un tamiz pesado y se coloca en su posición, con el lado de abrasión orientado hacia arriba (línea marcada en el tamiz hacia abajo). La placa de desgaste se utiliza durante aproximadamente 25 ensayos o hasta que se haya desgastado mucho; el tamiz pesado se utiliza solo una vez.

[0038] Se vierte una lechada de sílice al 10 %, preparada mezclando 100 g de sílice con 900 g de agua desionizada, en el cilindro de ensayo de Einlehner. El tubo de PVC de Einlehner se coloca sobre el eje de agitación. El tubo de PVC presenta 5 posiciones numeradas. Para cada ensayo, se incrementa la posición del tubo de PVC hasta que haya sido utilizado cinco veces y luego se descarta. Se vuelve a montar el instrumento de abrasión de Einlehner y se pone en funcionamiento durante 174000 revoluciones.

[0039] Tras completar el ciclo, se extrae el tamiz enjuagado con agua del grifo, se coloca en un vaso de precipitado con agua y se sitúa en un baño ultrasónico durante 2 minutos, se enjuaga con agua desionizada y se seca en un horno configurado a 105 °C durante 20 minutos. El tamiz seco se enfría en un desecador y se vuelve a pesar con la misma precisión y con las mismas precauciones de manipulación. Se realizan dos ensayos para cada muestra, se calcula la media de los resultados y estos se expresan en mg perdidos por 100 000 revoluciones. Para una lechada al 10 %, el resultado, medido en unidades de mg perdidos por 100 000 revoluciones, se puede caracterizar como el valor de abrasión de Einlehner (E) al 10 %.

[0040] Las partículas de sílice precipitada adecuadas de la invención presentarán una superficie medida mediante BET de al menos 10 m2/g, preferiblemente de al menos 50 m2/g. Convenientemente, la superficie medida mediante BET es de 900 m2/g como máximo, preferiblemente de 600 m2/g como máximo, más preferiblemente de 550 m2/g como máximo. Un rango de superficie especialmente preferido es de entre 10 y 550 m2/g. La superficie se determina utilizando los métodos estándar de adsorción de nitrógeno de Brunauer, Emmett y Teller (^bE^t) J. Amer. Chem. Soc. 60, 309 (1938), empleando un método de un solo punto con un aparato Sorpty 1750 suministrado por la empresa italiana Carlo Erba. La muestra se desgasifica al vacío a 270 °C durante 1 hora antes de medirse.

[0041] Las partículas de sílice precipitada de la invención poseen un valor de absorción de aceite de menos de 85 cm3/100 g, más preferiblemente de menos de 75 cm3/100 g, incluso más preferiblemente de menos de 70 cm3/100 g.

[0042] Las partículas de sílice precipitada de la invención poseen un valor de absorción de aceite de al menos 20 cm3/100 g, preferiblemente de al menos 30 cm3/100 g, e incluso más preferiblemente de al menos 40 cm3/100 g.

[0043] La absorción de aceite (O/A) se determina mediante el método ASTM de frotado con espátula (norma D 281 de la American Society of Test Material).

[0044] El ensayo se basa en el principio de mezclado de aceite de linaza con una sílice frotando con una espátula sobre una superficie lisa hasta que se forma una pasta dura similar a la masilla, que no se romperá ni se separará cuando se corte con la espátula. El volumen de aceite utilizado se incorpora entonces a la siguiente ecuación:

Valor de absorción de aceite = (cm3 de absorción de aceite x 100) / (peso de sílice en gramos)

[0045] El valor de absorción de aceite se expresa en cm3/100 g.

[0046] Un segundo aspecto de la invención proporciona una composición oral, preferiblemente una pasta de dientes, que comprende partículas de sílice precipitada amorfa de la invención según se ha descrito anteriormente.

[0047] Cuando se prepara una composición oral utilizando las partículas de sílice de la presente invención, las partículas normalmente adoptarán la forma de un material particulado de flujo libre sustancialmente seco antes de su incorporación a la composición oral.

[0048] La composición oral puede contener uno o más componentes adicionales, tal y como se describirá a continuación.

[0049] Las composiciones orales de la invención comprenden preferiblemente uno o varios tensioactivos, preferiblemente seleccionados de entre tensioactivos aniónicos, no iónicos, anfóteros y zwitteriónicos, y mezclas de los mismos, siendo todos adecuados para uso oral y/o dental.

[0050] Entre los tensioactivos aniónicos adecuados se pueden incluir jabones, alquilsulfatos, alquil éter sulfatos, alcaril sulfonatos, alcanoil isetionatos, alcanoil tauratos, alquilsuccinatos, alquilsulfosuccinatos, N-alcoil sarcosinatos, alquilfosfatos, alquil éter fosfatos, alquil éter carboxilatos y sulfonatos de alfa-olefina, especialmente sus sales de sodio, magnesio, amonio y monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina. Los grupos alquilo y acilo contienen generalmente entre 8 y 18 átomos de carbono y puden estar insaturados. Los alquil éter sulfatos, alquil éter fosfatos y alquil éter carboxilatos pueden contener de 1 a 10 unidades de óxido de etileno u óxido de propileno por molécula y, preferiblemente, contienen de 2 a 3 unidades de óxido de etileno por molécula.

[0051] Los ejemplos de tensioactivos aniónicos preferidos pueden incluir lauril sulfato de sodio, dodecilbencenosulfonato de sodio, lauroil sarcosinato de sodio y monoglicérido sulfonato de sodio de coco.

[0052] Los tensioactivos no iónicos que pueden resultar adecuados para su uso en la composición de la invención incluyen ésteres de ácidos grasos de sorbitán y poliglicerol, así como copolímeros en bloque de óxido de etileno/óxido de propileno.

[0053] Los tensioactivos anfóteros que pueden resultar adecuados para su uso en composiciones de la invención incluyen, por ejemplo, betaínas, como betaína de cocamidopropil, y sulfobetaínas.

[0054] El tensioactivo o mezcla de tensioactivos está convenientemente presente en la composición oral en una cantidad total de entre un 0,1 y un 3 % en peso.

[0055] El agua es otro componente preferido de las composiciones orales de la invención, y puede estar presente en una cantidad de entre un 1 y un 90 % en peso, preferiblemente entre un 10 y un 50 %.

[0056] Las pastas de dientes y cremas de la presente invención pueden contener también humectantes, por ejemplo, polioles, como glicerol, jarabe de sorbitol, polietilenglicol, lactitol, xilitol y jarabe de maíz hidrogenado. La cantidad total de humectante, en caso de estar presente, puede encontrarse, por ejemplo, en el rango de un 10 a un 85 % en peso de la composición.

[0057] En las composiciones orales de la presente invención, es especialmente preferible que se incluyan uno o varios agentes espesantes y/o agentes de suspensión con el fin de dar a la composición las propiedades físicas deseadas (p. ej., si es una pasta, una crema o un líquido)

[0058] Un medio especialmente preferible para espesar las composiciones orales de la invención es la inclusión de materiales espesantes habituales, como sílices espesantes, por ejemplo, la sílice de alta estructura Sorbosil TC15™ con una absorción de aceite por encima de 250 cm3/100 g de Ineos Silicas Ltd (actualmente PQ Silicas UK Limited).

[0059] En la técnica se conocen otros agentes espesantes/de suspensión adecuados e incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico, copolímeros y polímeros reticulados de ácido acrílico, copolímeros de ácido acrílico con un monómero hidrófobo, copolímeros de monómeros que contienen ácido carboxílico y ésteres acrílicos, copolímeros reticulados de ácido acrílico y ésteres de acrilato, ésteres de etilenglicol o ésteres de polietilenglicol (p. ej., ésteres de ácidos grasos de los mismos), gomas de heteropolisacáridos, goma guar y derivados de celulosa, como carboximetilcelulosa de sodio.

[0060] El agente espesante y/o agente de suspensión (que se puede utilizar solo o como mezclas de dos o más de dichos materiales) puede estar presente en la composición en una cantidad total de entre un 0,1 y un 50 % en peso; preferiblemente, entre un 5 y un 15 % para los agentes espesantes de sílice; preferiblemente, entre un 0,1 y un 5 % para agentes de suspensión poliméricos.

[0061] Una composición oral que contiene las partículas de sílice precipitada amorfa según la presente invención puede incluir también una fuente de iones fluoruro como protección frente a la desmineralización por bacterias (caries) y/o componentes ácidos de la dieta (erosión).

[0062] La fuente de iones fluoruro la pueden proporcionar cualquiera de los compuestos usados habitualmente en las pastas de dientes para estos fines, p. ej., fluoruro de sodio, monofluorofosfato de metal alcalino, fluoruro de estaño, aminofluoruros, etc., prefiriéndose un monofluorofosfato de metal alcalino, como el monofluorofosfato de sodio. La fuente de iones fluoruro sirve para la protección frente a las caries de un modo conocido. Preferiblemente, la fuente de iones fluoruro se utilizará en una cantidad para proporcionar una cantidad segura pero efectiva de obtener un beneficio anticaries y antierosión, por ejemplo, una cantidad suficiente para proporcionar de 25 ppm a 3500 ppm, preferiblemente 1100 ppm, como ion de fluoruro. Por ejemplo, la formulación puede contener de un 0,1 a un 0,5 % en peso de un fluoruro de metal alcalino, como fluoruro de sodio.

[0063] La composición oral puede contener uno o más componentes distintos encontrados de forma convencional en composiciones orales. Entre los ingredientes adicionales adecuados se incluyen: sustancias aromatizantes, p. ej., menta, hierbabuena; edulcorantes artificiales; perfume o sustancias para refrescar el aliento; agentes nacarantes; agentes blanqueadores de dientes y agentes de blanqueamiento con peróxido, p. ej., peróxido de hidrógeno o ácido peracético; agentes estabilizantes para blanqueamientos con peróxido, p. ej., ácido dipicolínico o estanato de sodio; opacificantes; pigmentos y colorantes; conservantes; agentes humectantes; agentes anticaries; agentes antiplaca; protectores antiplaca, como urea, lactato de calcio, glicerofosfato de calcio, poliacrilatos de estroncio; agentes antisarro, como pirofosfatos de metal alcalino, polímeros que contienen hipofosfito, fosfonatos orgánicos, fosfocitratos, etc.; agentes antibacterianos, como Triclosan (anteriormente Ciba Geigy), clorhexidina y cloruro de cetilpiridinio, compuestos poliméricos que pueden aumentar la distribución de ingredientes activos, como agentes antibacterianos, p. ej., copolímeros de polivinilmetiléter con anhídrido maleico y otros polímeros similares que aumentan la distribución, p. ej., los descritos en el documento DE-A-3, 942, 643 (Colgate); agentes terapéuticos, como sales de cobre, zinc y estaño, p. ej., citrato de zinc, citrato de sodio y zinc y pirofosfato de estaño, extracto de sanguinarina, metronidazol; agentes desensibilizantes de dientes, como sales de potasio o de estroncio, p. ej., nitrato de potasio o cloruro de estroncio; agentes antiinflamatorios, como ibuprofeno, flurbiprofeno, aspirina, indometacina, etc.; proteínas; vitaminas, como la vitamina C; biomoléculas funcionales, como bacteriocinas, anticuerpos, enzimas; extractos vegetales; sales; agentes de ajuste de pH.

[0064] Otros ingredientes opcionales que se pueden incluir son, p. ej., agentes blanqueadores, p. ej., los que se describen en EP-A-0, 545, 594, sistemas efervescentes, como sistemas de bicarbonato de sodio/ácido cítrico, sistemas de cambio de color, etc.

[0065] Preferiblemente, el pH de la composición oral que incorpora las partículas de sílice de la presente invención es de entre 6 y 10,5.

[0066] Las partículas de sílice de la presente invención se pueden incorporar en un vehículo oralmente aceptable para producir una composición oral. El término «vehículo oralmente aceptable» se refiere a un vehículo adecuado que se puede utilizar para aplicar la composición oral resultante en la cavidad oral de un modo seguro y efectivo. Las partículas de sílice se incorporan a un nivel efectivo, de manera que proporcionen limpieza.

[0067] La composición oral, como una pasta de dientes de la presente invención, se puede formular en una única formulación, o se puede formular para recipientes de múltiples compartimentos en distintas formulaciones para producir, por ejemplo, una formulación con rayas.

[0068] Las composiciones orales, como pastas de dientes de la invención, comprenden convenientemente entre un 0,5 y un 50 % en peso de las partículas de sílice de la invención, según se ha descrito con detalle anteriormente, preferiblemente entre un 1 y un 25 %, más preferiblemente entre un 1 y un 15 %, más preferiblemente entre un 1 y un 10 %.

[0069] Las partículas de sílice de la invención pueden ser el único o sustancialmente el único agente de limpieza abrasivo en la composición oral o pasta de dientes, lo que significa que no se incluyen otras partículas abrasivas a niveles que puedan modificar sustancialmente el rendimiento de limpieza o de abrasión de la composición oral o pasta de dientes (esto es, produciendo un cambio de un 10 % o más en la limpieza o abrasión medida en el presente documento en comparación con una composición que contiene únicamente las partículas de la invención), o bien se pueden utilizar las partículas de sílice de la invención en combinación con otros abrasivos para mejorar la limpieza de la composición sin un exceso de abrasión adicional más allá de la que provoca el otro abrasivo. Sorprendentemente, las partículas de la invención pueden proporcionar una limpieza excelente sin un exceso de abrasión, a niveles de inclusión comparativamente bajos y sin que se necesiten otras partículas de limpieza abrasivas en una composición oral tal como una pasta de dientes. Cuando se utilizan partículas de sílice de la invención como potenciador de limpieza junto con otras partículas dentales abrasivas, las partículas de sílice de la invención se encuentran desde un 1 %, preferiblemente desde un 4 %, más preferiblemente desde un 5 %, incluso más preferiblemente desde un 8 %, más preferiblemente desde un 10 % en peso de las partículas abrasivas de la composición oral. Convenientemente, las partículas de sílice de la invención están presentes hasta un 90 %, preferiblemente hasta un 60 %, más preferiblemente hasta un 60 %, incluso más preferiblemente hasta un 50 %, más preferiblemente hasta un 40 % en peso de las partículas abrasivas de la composición oral. Un rango especialmente preferido es de entre un 8 y un 40 % en peso del abrasivo.

[0070] El comportamiento de limpieza de las pastas de dientes de la invención, que comprenden partículas de la invención, y de los ejemplos comparativos, se evalúa por medio del ensayo de limpieza FT.

Ensayo de limpieza FT

[0071] El ensayo se describe detalladamente en «Dental stain prevention by abrasive toothpastes: A new in vitro test and its correlation with clinical observations», P.L. Dawson et al., J. Cosmet. Sci., 49, 275 - 283 (1998). El ensayo se puede llevar a cabo en el sistema de pasta de dientes completo según se describe en la referencia, aunque también se puede llevar a cabo en una lechada abrasiva con el fin de comparar el rendimiento de limpieza de distintos tipos de abrasivos. En este último caso, se puede comparar el rendimiento de limpieza de las partículas de sílice precipitada amorfa de la invención con el de las sílices de referencia.

[0072] Para confirmar el beneficio de rendimiento, también se han formulado pastas de dientes que contienen sílices de la invención para demostrar su superioridad de limpieza con respecto a las pastas de dientes que contienen sílices de referencia.

Sustrato

[0073] Se prepara un sustrato que consiste en discos de hidroxiapatita pura (HAP) sinterizados y muy pulidos de 17 mm. Los discos se pulen utilizando una esmeriladora giratoria de Buehler y papel húmedo P600, y después con papel de lapeado P1200 para proporcionar un acabado con efecto espejo para simular la superficie de esmalte del diente. La blancura de los discos (utilizando el sistema CIE 1976 L*a*b*) antes de la limpieza, L* (limpio), se mide a continuación utilizando un medidor de croma Minolta CR200, que se ha calibrado contra un azulejo de calibración estándar.

Tinción

[0074] Se prepara una nueva solución de tinción mezclando 50 g de una solución al 0,5 % en peso de ácido tánico y 50 g de una solución al 0,5 % en peso de sulfato férrico de amonio para formar un nuevo complejo de ácido tánico y hierro coloidal (III) («tanato de hierro»), que posee un color oscuro. Los discos de HAP se pintan con la nueva mezcla utilizando un pincel fino de pelo de ardilla y se secan delicadamente con un secador de pelo caliente. Se aplica un número suficiente de capas de solución de tinción para producir una medición de oscuridad de L* = 50 /- 5, determinada empleando un medidor de croma Minolta CR200. Este valor se denomina L* (manchado)

Preparación de lechada de pasta de dientes

[0075] Se prepara un diluyente, que consiste en:

% en peso

Carboximetilcelulosa de sodio (SCMC 7M) 0,5

Glicerol 5,0

Formol 0,1

Agua desmineralizada 94,4

[0076] Primero se añaden el agua y el glicerol, a continuación el formol y la SCMC con agitación suave utilizando un agitador Heidolph. Se debe asegurar que la SCMC se haya hidratado completamente. La pasta de dientes de ensayo se pesa en un vaso de precipitado de plástico (4,5 cm de diámetro x 10 cm de altura) y se mezcla con diluyente y agua desmineralizada en las siguientes proporciones en peso para obtener una muestra de 100 g de lechada de pasta de dientes:

Pasta de dientes 33,3 %; Diluyente 33,3 %; Agua 33,3 %

para producir una preparación de 100 g de lechada de pasta de dientes, que se mezcla durante un minuto con un mezclador Heidolph de corte alto a 4000 rpm. Se asegura que la pasta de dientes se distribuya uniformemente por todo el diluyente. La lechada de pasta de dientes se prepara justo antes de llevar a cabo el ensayo para evitar que se depositen partículas abrasivas fuera de la lechada.

Preparación de lechada de sílice

[0077] Se prepara un diluyente, que consiste en:

% en peso

Goma xantana Kelzan M (Kelco) 0,35

Lauril sulfato de sodio (Empicol 045, Albright & Wilson) 0,50

Agua desmineralizada 99,15

[0078] La Kelzan se mezcla con cuidado en el agua, utilizando un agitador Heidolph, para asegurar su completa hidratación. Posteriormente, se añade lauril sulfato de sodio (SLS) a una velocidad de agitador baja para prevenir la formación de espuma.

[0079] La cantidad de sílice utilizada en el ensayo se determina mediante la carga esperada en una pasta de dientes y se mide normalmente en un 1 % o un 3,3 % o un 6 %. Esto se corresponderá con cargas de pasta de dientes de un 3 %, 9,9 % y 18 %, respectivamente, esto es, 3 veces la carga de sílice del ensayo. Se deberían analizar sílices más eficientes con cargas menores para diferenciar más fácilmente los beneficios de rendimiento.

[0080] La sílice de ensayo se pesa en un vaso de precipitado de plástico (4,5 cm de diámetro x 10 cm de altura). El peso dependerá de la carga de sílice elegida, y se basará en preparar 100 g de preparación total de lechada de sílice. Se añade diluyente hasta 100 g. Se mezcla durante un minuto utilizando un mezclador Heidolph de corte alto (4000 rpm). Se asegura que la sílice se distribuya uniformemente por todo el diluyente. La lechada solo se debería preparar justo antes de llevar a cabo el ensayo para evitar que se depositen partículas abrasivas fuera de la lechada.

Cepillado:

[0081] A continuación, los discos de HAP manchados se montan horizontalmente en el fondo de un abrevadero que contiene la lechada de pasta de dientes o lechada de sílice de ensayo y se hacen oscilar cabezales de cepillo de dientes de corte plano de nailon suave Professional Mentadent® P con un peso de 263 g sobre las superficies del disco utilizando una fregadora mecánica (comprobador de abrasión Martindale modificado). Se emplea una velocidad de oscilación de 150 ciclos por minuto. Los cabezales de cepillo de dientes son cabezales de fibras de nailon de 0,2 mm de corte plano con 34 bucles, y se pesan mediante pesos cargados en husillos verticales montados en rodamientos lineales de bolas. Se monitorizó la eliminación de suciedad tras 50, 100 y 150 oscilaciones, correspondientes, respectivamente a un resultado del ensayo de eliminación FT5o, FT¹⁰⁰y FTiso. La blancura de los discos de HAP tras la limpieza, L* (limpio) se mide utilizando un medidor de croma Minolta CR200. Según se ha descrito en la referencia de ensayo anterior, se toma una expresión simple adecuada de rendimiento abrasivo comparativo como porcentaje limpio o eliminado con 100 oscilaciones (FT100 definido como el % de eliminación FT100), donde:

% de eliminación FT¹⁰⁰= (L* (limpio) - L* (manchado)) x 100

(L* (limpio) - L* (manchado))

Cohesión de la pasta de dientes

[0082] La cohesión de una pasta de dientes es una buena medida de las propiedades de «consistencia» de la pequeña porción cuando esta se ha extruido de un tubo de pasta de dientes en un cepillo de dientes. Unos valores de cohesión más altos indican pequeñas porciones de pasta de dientes más firmes, mientras que se obtienen cifras de cohesión bajas con pastas de dientes de baja viscosidad y poco estructuradas, que rápidamente se hunden en las fibras del cepillo. Por lo general, es necesario que una pasta de dientes presente una cohesión comprendida en el rango de 150 - 430 g para proporcionar una pequeña porción extruible de buena calidad, que no se hunda pero que tampoco sea demasiado firme.

[0083] El principio fundamental del ensayo es medir el peso en gramos necesario para separar dos placas paralelas que tengan una capa específica de pasta de dientes intercalada entre ellas. El equipo especialmente diseñado consiste en:

1) Un dinamómetro en el que el resorte se puede extender de 0 a 430 g en 100 mm de longitud. El resorte presenta una escala de calibración de 0 a 430 g en intervalos de 10 g y puede ajustarse a cero al principio del ensayo.

2) Un trinquete motorizado, que está unido a la placa inferior y se puede utilizar para aplicar una tracción vertical constante, uniforme y suave en la placa inferior de 5 cm por minuto.

3) Una placa circular superior de cromo pulido de 64 mm de diámetro, que tiene un gancho en el lado superior y que puede estar unida al dinamómetro. La placa pluida presenta tres pequeñas piezas espaciadoras idénticas de cromo pulido en el lado inferior de la placa, como parte integral de la placa. Estas sobresalen hasta una profundidad de 4 mm, lo cual determina el espesor de la película de pasta de dientes cuando el equipo está montado para llevar a cabo el ensayo.

4) Una placa circular inferior de cromo pulido de 76 mm de diámetro, que está unida por debajo a un trinquete motorizado. Hay dos clavijas cortas situadas en la parte superior de la placa, de manera que la placa superior se pueda situar sobre la placa inferior concéntricamente desde los centros.

5) Una estructura metálica que permite que la placa superior se sitúe concéntricamente sobre la placa inferior y que la placa inferior se ajuste para que la placa sea aproximadamente horizontal (lo cual se consigue mediante el uso de patas niveladoras sobre la base del equipo).

[0084] Se distribuyen 15 - 20 g de pasta de dientes uniformemente sobre el lado inferior de la placa superior, y la placa se coloca con cuidado sobre la parte superior de la placa inferior, utilizando las dos clavijas cortar para situar el borde de la placa superior. La placa superior se presiona firmemente sobre la placa inferior, hasta que los tres espaciadores hayan entrado en contacto con la placa inferior. El exceso de pasta de dientes, que se ha exprimido de entre las dos placas, se elimina a continuación con una espátula, de manera que no se extienda pasta de dientes fuera del diámetro de la placa superior. A continuación, la placa superior se conecta al dinamómetro, y la escala se ajusta a cero gramos. Después, se enciende el equipo para permitir que el trinquete motorizado baje la placa inferior. El resorte se extiende gradualmente y se anota el peso más alto observado, conforme se separan finalmente las dos placas paralelas intercaladas con pasta de dientes. Esta es la cohesión de la pasta de dientes registrada en gramos.

[0085] Otro aspecto de la invención es el uso de las partículas de sílice amorfa de la invención como agente de limpieza abrasivo en una composición oral, particularmente en una pasta de dientes.

[0086] En el presente documento se describe también un proceso para reducir la abrasividad de la sílice precipitada amorfa para su uso en una composición oral que comprende la molienda y clasificación de la sílice precipitada amorfa para formar partículas de sílice precipitada amorfa con un diámetro mediano másico de partículas dso de menos de 3 pm y un valor dgo, donde el 90 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor dgo, de 6 pm o menos. Las características preferidas de las partículas de sílice precipitada amorfa del primer aspecto de la invención se aplican también a este aspecto de la invención.

[0087] La invención se ilustrará mejor a continuación, aunque no se limita a los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1

[0088] Se preparó una sílice conforme a los datos del Ejemplo 3 del documento EP 0308165, salvo por algunos cambios menores que se describen a continuación:

Se utilizó un recipiente de reacción agitado caliente para la reacción silicato/ácido.

[0089] Las soluciones usadas en el proceso fueron las siguientes:

i) Soluciones de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 en peso de 3,3:1 y una concentración de Si02 de 16,6 % peso/peso.

ii) Una solución de ácido sulfúrico de gravedad específica 1,12 (17,1 % peso/peso de solución en agua) iii) Una solución de electrolitos de un 25 % peso/peso de NaCl en agua.

[0090] Se colocaron 109 litros de agua en un recipiente de 325 litros junto con 34,7 litros de solución de electrolitos y 1,0 litros de solución de silicato de sodio. A continuación, esta mezcla se agitó y se calentó a 50 °C. Posteriormente, se añadieron 100,3 litros adicionales de solución de silicato de sodio y ácido sulfúrico (39 litros) simultáneamente durante un período de aproximadamente 20 minutos con agitación al mismo tiempo que se mantuvo la temperatura a 50 °C. Los caudales de las soluciones de silicato y ácido eran uniformes a lo largo del período de adición para asegurar que se mantenía un pH constante en el recipiente. A continuación, se añadió otra solución de ácido sulfúrico durante un período de 10 minutos mezclando continuamente para reducir el pH del líquido hasta el sango de 3,0 a 3,5. Durante esta adición de ácido, se mantuvo la temperatura. La lechada resultante se filtró posteriormente y se lavó con agua para eliminar el exceso de electrolitos, de manera que los electrolitos residuales supusieran menos de un 2 % en peso seco.

[0091] Tras el lavado, la torta de filtración se secó al instante hasta un contenido de humedad física del 4,5 % y se molió hasta un rango de granulometría distinto, a saber:

El ejemplo comparativo 1A no se molió en absoluto, y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵⁰de 15,6 pm y un valor dg⁰de 32,5 pm.

[0092] El ejemplo comparativo 1B se molió utilizando un molino de martillos Circoplex con clasificador integrado, y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵⁰de 7,8 pm y un valor dg⁰de 17,3 pm.

[0093] El ejemplo comparativo 1C se micronizó utilizando un molino de chorro de aire en lecho fluidizado con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵⁰de 3,5 jm y un valor dgo de 6,7 |jm.

[0094] El ejemplo de la invención 1D se micronizó mediante un micronizador de aire de tipo pancake con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 2,4 jm y un valor dgo de 4,3 jm.

[0095] El ejemplo de la invención 1E se micronizó mediante un micronizador de aire de tipo pancake con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 2,0 jm y un valor dgo de 3,6 jm.

Ejemplo 2

[0096] Una muestra de Sorbosil AC35™ (ejemplo comparativo 2A) producida por Ineos Silicas Ltd (actualmente PQ Silicas UK Limited) utilizando un molino de martillos con clasificador integrado presenta un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de io,4 jm y un valor dgo de 37,9 jm.

[0097] Este material se micronizó utilizando un micronizador de aire de tipo pancake hasta un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 2,1 jm y un valor dgo de 4,9 jm, y se denominó ejemplo 2B de la presente invención. Ejemplo 3

[0098] Una muestra de Sorbosil AC77™ (ejemplo comparativo 3A) producida por Ineos Silicas Ltd (actualmente PQ Silicas UK Limited) utilizando un molino de martillos con clasificador integrado presenta un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 8,1 jm y un valor dgo de 2o,2 jm.

[0099] Este material se micronizó utilizando un micronizador de aire de tipo pancake hasta un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 2,9 jm y un valor dgo de 6,2 jm, y se denominó ejemplo comparativo 3B.

[0100] Este material también se micronizó utilizando un micronizador de aire de tipo pancake hasta un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 1,9 jm, y un valor dgo de 4,2 jm, y se denominó ejemplo comparativo 3C. Ejemplo 4

[0101] Se preparó una sílice según los datos del ejemplo 2 de la patente estadounidense n.° 5,447,7o4A. Tras secarse hasta un contenido de humedad del 5 %, la sílice se micronizó hasta un rango de granulometría distinto, a saber:

El ejemplo comparativo 4A se micronizó utilizando un molino de chorro de aire en lecho fluidizado con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 4,6 jm y un valor dgo de 9,9 jm.

[0102] El ejemplo comparativo 4B se micronizó mediante un micronizador de aire de tipo pancake con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 3,3 jm y un valor dgo de 6,6 jm.

[0103] El ejemplo de la invención 4C se micronizó mediante un micronizador de aire de tipo pancake con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 2,6 jm y un valor dgo de 5,o jm.

[0104] El ejemplo de la invención 4D se micronizó mediante un micronizador de aire de tipo pancake con clasificador interno y presentaba un diámetro mediano másico de partículas d⁵o de 1,9 jm y un valor dgo de 4,1 jm.

[0105] La tabla 1 describe importantes propiedades físicas de las sílices producidas en los ejemplos 1 a 4 y las compara con sílices con la misma estructura general, pero con distribuciones granulométricas que no se corresponden con las de las partículas de sílice de la presente invención.

[0106] La tabla 2 muestra los datos del ensayo de limpieza FT para las sílices de los ejemplos 1 y 4 con un 1 % de carga de sílice en el ensayo de lechada de sílice.

[0107] La tabla 3 muestra los datos del ensayo de limpieza FT para las sílices de los ejemplos 2 y 3 con un 3,3 % de carga de sílice en el ensayo de lechada de sílice.

Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

[0108] En los resultados de las tablas, se puede observar que la reducción del diámetro de partícula d⁵⁰a menos de 3 |jm y el diámetro de partícula d⁹⁰a 6 |jm o menos para cada una de las sílices precipitadas da como resultado una reducción de la abrasividad, en comparación con la sílice de mayor tamaño de partícula, según se controla mediante PAV, RDA y Einlehner, mientras que, sorprendentemente, la eficacia de limpieza permanece sin cambios o muestra una mejora, según lo controlado por los valores FT¹⁰⁰.

Ejemplo 5

[0109] Dos sílices del ejemplo 1 (ejemplo comparativo 1C y ejemplo de la invención 1E) se introdujeron por separado en la formulación de composición oral que se muestra en la tabla 4.

Tabla 4

[0110] El Sorbosil AC35™ (también ejemplo comparativo 2A) producido por Ineos Silicas Ltd (actualmente PQ Silicas UK Limited) posee un diámetro mediano másico de partículas de 10,4 |jm.

[0111] El Sorbosil TC15™ es una sílice precipitada de alta estructura con un valor de absorción de aceite mayor de 250 cm3/100 g.

[0112] El PEG 1500 es un polietilenglicol con un peso molecular medio de 1500.

[0113] SCMC es carboximetilcelulosa de sodio.

El ejemplo comparativo 5A es la pasta de dientes que contiene el ejemplo comparativo 1C.

El ejemplo 5B es la pasta de dientes que contiene la sílice 1E de la invención.

[0114] Se midió el RDA de las dos pastas de dientes según se ha explicado anteriormente y estas se evaluaron en el ensayo de limpieza FT. Los resultados se exponen en la tabla 5.

Tabla 5

[0115] En la tabla 5 se puede observar que el ejemplo 5B, que contiene la sílice de acuerdo con la invención, proporciona una mejor limpieza y una menor abrasión, medida mediante RDA, que el ejemplo comparativo 5A, que contiene la misma sílice, pero con una distribución granulométrica que no queda incluida en la de la invención.

Ejemplo 6

[0116] Dos sílices del ejemplo 1 (ejemplo comparativo 1C y ejemplo de la invención 1D) se introdujeron por separado en la formulación de composición oral transparente que se muestra en la tabla 6.

Tabla 6

[0117] El ejemplo comparativo 6A es la pasta de dientes que contiene el ejemplo comparativo 1C.

[0118] El ejemplo 6B es la pasta de dientes que contiene la sílice 1D de la invención.

[0119] Se midió el RDA de las dos pastas de dientes según se ha explicado anteriormente y estas se evaluaron en el ensayo de limpieza FT. Los resultados se exponen en la tabla 7.

Tabla 7

[0120] En la tabla 7 se puede observar que el ejemplo 6B, que contiene la sílice de acuerdo con la invención, proporciona una mejor limpieza y una menor abrasión, medida mediante RDA, que el ejemplo comparativo 6A, que contiene la misma sílice, pero con una distribución granulométrica que no queda incluida en la de la invención.

[0121] A partir de los resultados de las tablas, se puede observar que la reducción del diámetro de partícula d⁵⁰a menos de 3 pm y del diámetro de partícula dgo a 6 pm o menos para las sílices precipitadas del ejemplo 1 da como resultado una eficacia de limpieza mejorada de la pasta de dientes, según se controla mediante los valores FT¹⁰⁰, y, además, una abrasividad reducida, según se controla mediante PAV, RDA y Einlehner.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Partículas de sílice precipitada amorfa con un valor de absorción de aceite de 85 cm3/100 g o menos, un diámetro mediano másico de partículas d⁵⁰de menos de 3 |jm y un valor dgo, donde el 90 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor dgo, de 6 jm o menos, un valor dgg, donde el 99 % en peso de las partículas presentan un diámetro inferior al valor dgg, de 10 jm o menos.

2. Partículas de sílice precipitada amorfa según la reivindicación 1 donde el diámetro mediano másico de partículas d⁵o es inferior a 2,5 jm.

3. Partículas de sílice precipitada amorfa según la reivindicación 1 o la reivindicación 2 donde el valor dgo es de 5 jm o menos.

4. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor d⁵o es de 0,5 jm o más y el valor dgo es de 2 jm o más.

5. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor de abrasión Perspex para las partículas es inferior a 15.

6. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor de abrasión Perspex para las partículas es inferior a 10.

7. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor de abrasión de Einlehner para las partículas es inferior a 10 mg/100000 revoluciones.

8. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor de abrasión de Einlehner para las partículas es inferior a 7 mg/100000 revoluciones.

9. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde la superficie de BET de las partículas es de entre 10 y 90o m2/g.

10. Partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior donde el valor de absorción de aceite de las partículas es de entre 20 y 85 cm3/100 g.

11. Composición oral comprendiendo un vehículo oralmente aceptable y una cantidad de limpieza efectiva de partículas de sílice precipitada amorfa según cualquier reivindicación anterior.

12. Composición oral según la reivindicación 11 comprendiendo de un 0,5 a un 50 % en peso de las partículas de sílice precipitada amorfa.

13. Composición oral según la reivindicación 11o la reivindicación 12 donde las partículas de sílice precipitada amorfa se presentan como sustancialmente el único abrasivo en la composición oral.

14. Composición oral según la reivindicación 11 o la reivindicación 12 comprendiendo partículas abrasivas donde las partículas de sílice precipitada amorfa están presentes de un 1 a un 90 % en peso de las partículas abrasivas de la composición oral.

15. Composición oral según cualquiera de las reivindicaciones 11a 14 que es una pasta de dientes.

16. Uso de partículas de sílice precipitada amorfa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como un agente de limpieza abrasivo en una composición oral.

17. Uso de la reivindicación 16 donde la composición oral es una pasta de dientes.